Go語(yǔ)言之?dāng)?shù)組

數(shù)組，是用來(lái)存儲(chǔ)集合數(shù)據(jù)的。這種場(chǎng)景非常多，我們編碼的過(guò)程中，都少不了要讀取或者存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)然除了數(shù)組之外，我們還有切片、Map映射等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫我們存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但是數(shù)組是它們的基礎(chǔ)。

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

要想更清晰地了解數(shù)組，我們先得了解它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。數(shù)組是長(zhǎng)度固定的數(shù)據(jù)類(lèi)型，必須存儲(chǔ)一段相同類(lèi)型的元素，而且這些元素是連續(xù)的。我們這里強(qiáng)調(diào)固定長(zhǎng)度，可以說(shuō)這是和切片最明顯的區(qū)別。

數(shù)組存儲(chǔ)的類(lèi)型可以是內(nèi)置類(lèi)型，比如整型或者字符串；也可以是自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因?yàn)槭沁B續(xù)的，所以索引比較好計(jì)算，所以我們可以很快地索引數(shù)組中的任何數(shù)據(jù)。

這里的索引，一直都是0、1、2、3這樣的，因?yàn)槠湓仡?lèi)型相同。我們也可以使用反射，獲取類(lèi)型占用大小，進(jìn)行移位，獲取相應(yīng)的元素。這部分在說(shuō)到反射的時(shí)候，我們?cè)僦v。

聲明和初始化

數(shù)組的聲明和初始化，和其他類(lèi)型差不多。聲明的原則是：

1. 指明存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的類(lèi)型。

2. 存儲(chǔ)元素的數(shù)量，也就是數(shù)組長(zhǎng)度。

var array [5]int

以上我們聲明了一個(gè)數(shù)組array，但是我們還沒(méi)有對(duì)他進(jìn)行初始化，這時(shí)候數(shù)組array里面的值，是對(duì)應(yīng)元素類(lèi)型的零值。也就是說(shuō)，現(xiàn)在這個(gè)數(shù)組是 5 個(gè) 0 ，這和我們Java不一樣，Java里是null。

數(shù)組一旦聲明后，其元素類(lèi)型和大小都不能變了，如果還需要存儲(chǔ)更多的元素怎么辦？那么只能通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)組，然后把原來(lái)數(shù)組的數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)去。

剛剛聲明的數(shù)組已經(jīng)被默認(rèn)的元素類(lèi)型零值初始化了，如果我們?cè)俅芜M(jìn)行初始化怎么做呢，可以采用如下辦法：

var array [5]int
array = [5]int{1,2,3,4,5}

這兩步比較繁瑣，Go為我們提供了:=操作符，可以讓我們?cè)趧?chuàng)建數(shù)組的時(shí)候直接初始化。

array:=[5]int{1,2,3,4,5}

這種簡(jiǎn)短變量聲明的方式不僅適用于數(shù)組，還適用于任何數(shù)據(jù)類(lèi)型，這也是Go語(yǔ)言中常用的方式。

有時(shí)候我們更懶，連數(shù)組的長(zhǎng)度都不想指定。不過(guò)沒(méi)有關(guān)系，使用…代替就好了，Go會(huì)自動(dòng)推導(dǎo)出數(shù)組的長(zhǎng)度。

array:=[...]int{1,2,3,4,5}

假如我們只想給索引為 1 和 3 的數(shù)組初始化相應(yīng)的值，其他都為 0 怎么做呢，直接的辦法有：

array:=[5]int{0,1,0,4,0}

還有一種更好的辦法，上面講默認(rèn)初始化為零值，那么我們就可以利用這個(gè)特性，只初始化索引 1 和 3 的值：

array:=[5]int{1:1,3:4}

使用數(shù)組

數(shù)組的訪(fǎng)問(wèn)非常簡(jiǎn)單，通過(guò)索引即可，操作符為[]。因?yàn)閮?nèi)存是連續(xù)的，所以索引訪(fǎng)問(wèn)的效率非常高。

array:=[5]int{1:1,3:4}
fmt.Printf("%d",array[1])

修改數(shù)組中的一個(gè)元素也很簡(jiǎn)單：

array:=[5]int{1:1,3:4}
fmt.Printf("%d\n",array[1])
array[1] = 3
fmt.Printf("%d\n",array[1])

如果我們要循環(huán)打印數(shù)組中的所有值，一個(gè)傳統(tǒng)的就是常用的for循環(huán)：

func main() {
    array := [5]int{1: 1, 3: 4}

    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("索引:%d,值:%d\n", i, array[i])
    }
}

不過(guò)大部分時(shí)候，我們都是使用for rang循環(huán):

func main() {
    array := [5]int{1: 1, 3: 4}

    for i, v := range array {
        fmt.Printf("索引:%d,值:%d\n", i, v)
    }
}

這兩段示例代碼，輸出的結(jié)果是一樣的。

同樣類(lèi)型的數(shù)組是可以相互賦值的，不同類(lèi)型的不行，會(huì)編譯錯(cuò)誤。那么什么是同樣類(lèi)型的數(shù)組呢？Go語(yǔ)言規(guī)定，必須是長(zhǎng)度一樣，并且每個(gè)元素的類(lèi)型也一樣的數(shù)組，才是同樣類(lèi)型的數(shù)組。

array := [5]int{1: 1, 3: 4}
var array1 [5]int = array //success
var array2 [4]int = array1 //error

指針數(shù)組和數(shù)組本身差不多，只不過(guò)元素類(lèi)型是指針。

array := [5]*int{1: new(int), 3:new(int)}

這樣就創(chuàng)建了一個(gè)指針數(shù)組，并且為索引 1 和 3 都創(chuàng)建了內(nèi)存空間，其他索引是指針的零值nil，這時(shí)候我們要修改指針變量的值也很簡(jiǎn)單，如下即可：

array := [5]*int{1: new(int), 3:new(int)}
*array[1] = 1

以上需要注意的是，只可以給索引 1 和 3 賦值，因?yàn)橹挥兴鼈兎峙淞藘?nèi)存，才可以賦值。如果我們給索引 0 賦值，運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)提示無(wú)效內(nèi)存或者是一個(gè)nil指針引用。

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

要解決這個(gè)問(wèn)題，我們要先給索引 0 分配內(nèi)存，然后再進(jìn)行賦值修改。

array := [5]*int{1: new(int), 3:new(int)}
array[0] =new(int)
*array[0] = 2
fmt.Println(*array[0])

函數(shù)間傳遞數(shù)組

在函數(shù)間傳遞變量時(shí)，總是以值的方式。如果變量是個(gè)數(shù)組，那么就會(huì)整個(gè)復(fù)制，并傳遞給函數(shù)。如果數(shù)組非常大，比如長(zhǎng)度 100 多萬(wàn)，那么這對(duì)內(nèi)存是一個(gè)很大的開(kāi)銷(xiāo)。

func main() {
    array := [5]int{1: 2, 3:4}
    modify(array)
    fmt.Println(array)
}

func modify(a [5]int){
    a[1] =3
    fmt.Println(a)
}

通過(guò)上面的例子，可以看到，數(shù)組是復(fù)制的，原來(lái)的數(shù)組沒(méi)有修改。我們這里是 5 個(gè)長(zhǎng)度的數(shù)組還好，如果有幾百萬(wàn)怎么辦，有一種辦法是傳遞數(shù)組的指針，這樣，復(fù)制的大小只是一個(gè)數(shù)組類(lèi)型的指針大小。

func main() {
    array := [5]int{1: 2, 3:4}
    modify(&array)
    fmt.Println(array)
}

func modify(a *[5]int){
    a[1] =3
    fmt.Println(*a)
}

這是傳遞數(shù)組的指針的例子，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)組被修改了。所以這種情況雖然節(jié)省了復(fù)制的內(nèi)存，但是要謹(jǐn)慎使用，因?yàn)橐徊恍⌒?，就?huì)修改原數(shù)組，導(dǎo)致不必要的問(wèn)題。

這里注意，數(shù)組的指針和指針數(shù)組是兩個(gè)概念，數(shù)組的指針是*[5]int，指針數(shù)組是[5]*int，注意*的位置。

針對(duì)函數(shù)間傳遞數(shù)組的問(wèn)題，比如復(fù)制問(wèn)題，比如大小僵化問(wèn)題，都有更好的解決辦法，這個(gè)就是切片，它更靈活